سیستم تجاری یکپارچه باد-آفتاب-انبارش

این سیستم یکپارچه باد-خورشید-انرژی ذخیره شده به طور خاص برای سناریوهایی مانند پشتیبانی شبکه، تامین برق تجاری و صنعتی و ساخت میکروگرید طراحی شده است که شامل تولید برق از باد، تولید برق از خورشید و عملکرد ذخیره سازی انرژی می‌باشد. با تمرکز بر "تخصیص انعطاف‌پذیر، ادغام بالا و دوبل دیجیتال"، این سیستم مزایایی مانند ایمنی و قابلیت اطمینان، کارایی بالا و صرفه‌جویی در انرژی را ارائه می‌دهد. نه تنها می‌تواند طبیعت متناوب باد و خورشید را جبران کند بلکه می‌تواند پشتیبانی برق پایداری برای شبکه و سمت کاربر ارائه دهد و نیازهای مدیریت انرژی در سناریوهای مختلف را برآورده کند.

مزایای اصلی: ۷ ویژگی کلیدی برای مقابله با چالش‌های مدیریت انرژی

1. تخصیص انعطاف‌پذیر انرژی: هماهنگی چند منبع و تخصیص براساس نیاز

سیستم می‌تواند جریان انرژی بین تولید برق از باد، تولید برق از خورشید، واحد ذخیره سازی انرژی و شبکه عمومی را به صورت هوشمند هماهنگ کند تا "تخصیص براساس نیاز" را به دست آورد:

• وقتی تولید برق از باد و خورشید فراوان است، اولویت به تأمین نیاز برق بار داده می‌شود و بقیه انرژی در واحد ذخیره سازی انرژی ذخیره می‌شود.

• وقتی تولید برق از باد و خورشید کافی نیست یا در زمان اوج مصرف برق، واحد ذخیره سازی انرژی سریعاً انرژی را تخلیه می‌کند تا انرژی را تکمیل کند یا به طور خودکار از شبکه برق می‌گیرد.

• پشتیبانی از "حالت جدا شده / متصل به شبکه" دو حالت مبادله. در سناریوهای جدا شده، باد + خورشید + واحدهای ذخیره سازی انرژی به صورت همکاری تامین برق می‌کنند. در سناریوهای متصل به شبکه، می‌تواند با شبکه برای تنظیم همکاری کند و به تقاضاهای انرژی مختلف تطبیق دهد.

2. طراحی با ادغام بالا: ساده‌سازی ساختار، کاهش هزینه و بهبود کارایی

این سیستم از معماری "فتوولتائیک و ESS یکپارچه" استفاده می‌کند که توابع معکوس‌سازی فتوولتائیک، مدیریت ذخیره سازی انرژی و تنظیم انرژی را در یک دستگاه ترکیب می‌کند. در مقایسه با سیستم‌های تقسیم‌بندی شده:

• بیش از ۵۰٪ اجزای خارجی را کاهش می‌دهد، فضای اشغال شده توسط تجهیزات (یک سیستم واحد ۳۰٪ کاهش نسبت به سیستم‌های تقسیم‌بندی شده).

• فرآیند نصب را ساده می‌کند، نیاز به تست جداگانه ماژول‌های فتوولتائیک، ذخیره سازی انرژی و معکوس‌کننده را حذف می‌کند، سیم‌کشی محلی را ۶۰٪ کاهش می‌دهد و دوره نصب را کوتاه می‌کند.

• پیچیدگی نگهداری بعدی را کاهش می‌دهد، تشخیص خطا در نقطه واحد را آسان‌تر می‌کند و هزینه‌های کار و نگهداری را کاهش می‌دهد.

3. کنترل دوبل دیجیتال: نقشه‌برداری و پیش‌بینی دقیق در زمان واقعی

به همراه سیستم مدیریت انرژی هوشمند (EMS)، یک "آینه مجازی" از سیستم را بر اساس فناوری دوبل دیجیتال ساخته است:

• نقشه‌برداری زنده داده‌های عملیاتی مانند سرعت باد، شدت نور، ظرفیت ذخیره سازی انرژی و قدرت بار، به طور بصری فرآیند "تولید برق - ذخیره سازی انرژی - مصرف برق" را ارائه می‌دهد.

• بر اساس داده‌های تاریخی و الگوریتم‌ها، روند تأمین و تقاضای انرژی برای ۲۴ ساعت آینده را پیش‌بینی می‌کند و استراتژی شارژ و تخلیه انرژی ذخیره سازی را به طور پیش‌دستانه تنظیم می‌کند (مثلاً، بر اساس داده‌های هواشناسی، ضعف نور خورشید و قوت باد روز بعد را پیش‌بینی می‌کند و ذخیره انرژی را در روز فعلی اولویت می‌دهد).

• پشتیبانی از کنترل ابری از راه دور، که اجازه می‌دهد پارامترهای عملیاتی را از طریق کامپیوتر یا تلفن همراه تنظیم کنید، بدون نیاز به نظارت محلی.

4. عملکرد ایمن و قابل اعتماد: محافظت چند لایه، مقاوم در برابر ریسک‌ها

این سیستم یک سیستم اطمینان ایمنی جامع از تجهیزات تا سیستم می‌سازد و ریسک‌های عملیاتی را حذف می‌کند:

• امنیت الکتریکی: معکوس‌کننده دارای محافظت از ولتاژ بالا، جریان بالا و کوتاه شدن مدار است تا از آسیب دیدن تجهیزات به دلیل نوسانات ولتاژ جلوگیری کند.

• امنیت ذخیره سازی انرژی: واحد ذخیره سازی انرژی دارای طراحی آتش‌نشان و انفجار‌ناپذیر است، مجهز به نظارت بر دما و رطوبت و به طور خودکار در صورت وجود ناهماهنگی‌ها تغذیه را قطع می‌کند.

• تأسیسات محیطی: اجزای اصلی مقاوم در برابر دمای بالا و پایین (-۳۰°سیلسیوس تا ۶۰°سیلسیوس)، باد، شن و باران، مناسب برای اقلیم‌های پیچیده مانند مناطق مرتفع، ساحلی و صحرا.

• سازگاری با شبکه: وقتی متصل به شبکه است، با استانداردهای ولتاژ و فرکانس شبکه سازگار است و از تأثیرات بر روی شبکه جلوگیری می‌کند.

5. تبدیل انرژی با کارایی بالا: کمترین اتلاف، انتقال بالا و افزایش درآمد

سیستم کارایی تبدیل انرژی را در تمام مراحل بهینه می‌کند و اتلاف انرژی را کاهش می‌دهد:

• هر دو ماژول فتوولتائیک و توربین بادی از فناوری‌های تولید برق با کارایی بالا استفاده می‌کنند و نرخ جذب انرژی باد و خورشید را افزایش می‌دهند.

• معکوس‌کننده دارای کارایی تبدیل بالا است و با استراتژی‌های مدیریت شارژ و تخلیه انرژی ذخیره سازی، اتلاف انرژی در زمان ذخیره و آزادسازی را کاهش می‌دهد.

• نرخ استفاده کلی از انرژی سیستم ≥۸۵٪ است و با استفاده از فناوری MPPT پیشرفته‌تر، تولید برق را ۱۵٪ تا ۲۰٪ نسبت به سیستم‌های باد-خورشید سنتی تحت همان منابع باد و خورشید افزایش می‌دهد.

6. ضمان ذخیره سازی انرژی با عمر طولانی: دوام بالا، مصرف کم و کاهش هزینه

واحد ذخیره سازی انرژی از سلول‌های باتری با عمر چرخه طولانی استفاده می‌کند که مزایای زیر را ارائه می‌دهد: • عمر چرخه می‌تواند بیش از ۵,۰۰۰ بار باشد و در استفاده عادی، عمر بیش از ۱۰ سال است و هزینه تعویض میان‌مدت را کاهش می‌دهد.

• پشتیبانی از شارژ و تخلیه عمیق (عمق تخلیه ≥ ۸۰٪)، با استفاده بالا از ظرفیت ذخیره سازی انرژی، مشکل "علامت‌گذاری ظرفیت غلط" را از بین می‌برد.

• دارای توابع خودنگهداری است، ولتاژ سلول‌ها را به طور خودکار متعادل می‌کند، کاهش ظرفیت را تأخیر می‌دهد و ظرفیت ذخیره سازی انرژی را در طولانی مدت پایدار نگه می‌دارد.

7. اخطار عملیات و نگهداری هوشمند: تشخیص پیش‌دستانه، کاهش زمان توقف

سیستم EMS دارای قابلیت‌های اخطار خرابی و خودتشخیص است و دشواری‌های عملیات و نگهداری را کاهش می‌دهد:

• نظارت زنده بر وضعیت اجزا، مانند توربین‌های بادی ناهماهنگ، سایه‌زنی فتوولتائیک و کاهش ظرفیت سلول‌های باتری، و ارسال اطلاعات اخطار قبل از زمان؛

• همراه با راهنمای تشخیص خرابی، به طور واضح دلیل ناهماهنگی و مراحل راه حل را بیان می‌کند تا افراد غیرحرفه‌ای بتوانند آن را ابتدا مورد رسیدگی قرار دهند؛

• پشتیبانی از آمار داده‌های عملیات و نگهداری، به طور خودکار گزارش‌های تولید برق، ذخیره سازی انرژی و خرابی را تولید می‌کند، که تسهیل می‌کند در بهینه‌سازی استراتژی‌های عملیات و نگهداری.

پیکربندی اصلی: هماهنگی چند مؤلفه، ساخت سیستم انرژی پایدار

سیستم از طریق هماهنگی کارآمد مؤلفه‌های اصلی، عملکرد سلسله‌مراتبی را از "تولید برق - ذخیره سازی انرژی - تخصیص - خروجی" به طور هموار انجام می‌دهد:

• واحد پخش برق دو منبع: واحد تولید برق بادی و ماژول‌های فتوولتائیک خورشیدی با هم همکاری می‌کنند، از ویژگی‌های مکمل باد و خورشید (انرژی خورشیدی در روز و انرژی بادی در شب یا دوره‌های باددار) بهره می‌برند، تأثیرات منابع انرژی تک‌منبع متناوب را کاهش می‌دهند؛

• کنترل‌کننده توربین بادی: برای ولتاژ تولید برق بادی سازگار شده است، انرژی بادی را به برق پایدار تبدیل می‌کند و همچنین قابلیت تنظیم ولتاژ دارد تا کیفیت برق متصل به سیستم را تضمین کند؛

• سیستم هوشمند مدیریت انرژی (EMS): به عنوان "مغز سیستم" عمل می‌کند، مسئول نقشه‌برداری دیجیتال دوقلو، پیش‌بینی انرژی، نظارت بر ایمنی و هشدار عملیات و نگهداری است، هوشمندسازی کامل فرآیند را انجام می‌دهد؛

• طراحی سازگاری گسترده: حمایت از محدوده گسترده ولتاژ ورودی (200V تا 800V)، با توان اسمی پوشش دهنده 20kW تا 50kW، و ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی 50kWh تا بیش از 100kWh، سازگار با نیازهای برق در مقیاس‌های مختلف.

کاربردهای اصلی: ۸ سناریو، تقویت شبکه‌ها و طرفین کاربر

1. کاهش اوج و پر کردن دره‌های شبکه

   پاسخ به نوسانات بار شبکه، در دوره‌های بالا رساندن مصرف برق (مانند بعد از ظهر در تابستان و شب‌های زمستان)، واحد ذخیره‌سازی انرژی برق آزاد می‌کند، فشار بر تأمین برق شبکه را کاهش می‌دهد؛ در دوره‌های پایین (مانند صبح زود)، انرژی خورشیدی و بادی اضافی یا برق شبکه با قیمت پایین را ذخیره می‌کند، منحنی بار شبکه را صاف می‌کند و در عملیات پایدار شبکه کمک می‌کند.

2. خروجی برق پایدار

   جبران متناوب بودن انرژی باد و خورشید، از طریق "کاهش اوج و پر کردن دره‌ها" واحد ذخیره‌سازی انرژی، ولتاژ و فرکانس خروجی پایدار (سه‌فاز AC 400V، 50/60Hz) را تضمین می‌کند، مستقیماً به تجهیزات دقیق (مانند مرکز داده‌ها، دستگاه‌های آزمایشگاهی) برق می‌دهد، از خرابی تجهیزات به دلیل نوسان ولتاژ جلوگیری می‌کند.

3. برق پشتیبان اضطراری

   هنگامی که شبکه عمومی به طور ناگهانی برق می‌بندد (مانند به دلیل بلایای طبیعی یا خطاهای خط)، سیستم می‌تواند در میلی‌ثانیه‌ها به "حالت غیرشبکه" تغییر کند، واحد ذخیره‌سازی انرژی به سرعت برق آزاد می‌کند، برق مداوم به بارهای حیاتی (مانند بخش‌های ICU بیمارستان، ایستگاه‌های ارتباطی، مراکز فرماندهی اضطراری) می‌دهد، از زیان‌های بزرگ ناشی از قطع برق جلوگیری می‌کند.

4. تأمین برق مستقل در شبکه‌های کوچک

   در مناطق دورافتاده بدون شبکه (مانند روستاهای کوهستانی، مناطق معدنی دورافتاده)، سیستم می‌تواند یک شبکه کوچک مستقل بسازد، از طریق هماهنگی "باد + خورشید + ذخیره‌سازی"، نیازهای برق ساکنان و تولید در منطقه را تأمین می‌کند، بدون وابستگی به انتقال شبکه در فواصل طولانی، هزینه‌های ساخت شبکه را کاهش می‌دهد.

5. تنظیم فرکانس و ولتاژ شبکه

   به عنوان دستگاه خدمات کمکی برای شبکه برق، سیستم می‌تواند به نوسانات فرکانس و ولتاژ شبکه (مانند انحرافات فرکانس ناشی از افزایش یا کاهش ناگهانی برق بادی یا فتوولتائیک) سریعاً پاسخ دهد، توان شارژ و دیشارژ انرژی ذخیره‌سازی را تنظیم کند و تغییرات بار شبکه را به طور واقعی جبران کند، کمک می‌کند تا شبکه فرکانس پایدار (50/60Hz ± 0.2Hz) را حفظ کند و انعطاف‌پذیری شبکه را افزایش دهد.

6. صرفه‌جویی در انرژی و کاهش هزینه‌ها برای کاربران صنعتی و تجاری

   در پاسخ به نکته دردناک "تفاوت بزرگ قیمت برق اوج و دره" برای کاربران صنعتی و تجاری، سیستم برق شبکه با قیمت پایین یا انرژی بادی و خورشیدی اضافی در دوره‌های پایین (مانند شب‌های تاریک) ذخیره می‌کند و انرژی ذخیره شده را در دوره‌های اوج (مانند در طول روز برای تولید) آزاد می‌کند، جایگزین برق شبکه با قیمت بالا می‌شود و هزینه‌های برق شرکت را کاهش می‌دهد. در برخی سناریوها، می‌توان ۲۰٪ تا ۳۰٪ صرفه‌جویی در برق را دستیابی کرد.

7. یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر

   در نزدیکی ایستگاه‌های برق بادی و فتوولتائیک در مقیاس بزرگ، سیستم برق اضافی تولید شده توسط ایستگاه‌ها (جلوگیری از "رها کردن برق بادی و خورشیدی") را ذخیره می‌کند و برق را در زمان نیاز به شبکه تأمین می‌کند، بهبود میزان استفاده از انرژی باد و خورشید و کمک به دستیابی به اهداف "دو کربن" می‌کند. همزمان، درآمد اضافی برای ایستگاه‌های برق ایجاد می‌کند.

8. حفاظت از بارهای حساس

   برای بارهای با نیاز بالا به پایداری برق (مانند خطوط تولید نیمه‌رسانا و تجهیزات آزمون دقیق)، سیستم "حمایت برق بدون وقفه" ارائه می‌دهد. به طور مداوم کیفیت شبکه را نظارت می‌کند و در صورت بروز مشکلاتی مانند سقوط ولتاژ یا هارمونیک‌ها در شبکه، به سرعت و بدون وقفه به تأمین برق از طریق ذخیره‌سازی انرژی تغییر می‌کند، تضمین می‌کند که بارها متوقف نمی‌شوند و کاهش ضرر تولید را ایجاد می‌کند.

سناریوهای کاربرد دقیق: پوشش شش حوزه اصلی

• پارک‌های صنعتی و تجاری

  تأمین برق به کارخانه‌های تولید، ساختمان‌های اداری و تأسیسات پشتیبان درون پارک، کاهش هزینه‌های برق از طریق "کاهش اوج و پر کردن دره‌ها"، و به عنوان منبع برق اضطراری برای تضمین عدم قطع خط تولید، مناسب برای صنایعی مانند ساخت و تولید مکانیکی و پردازش الکترونیکی.

• مناطق معدنی / روستاهای دورافتاده

  در مناطق دورافتاده بدون شبکه یا با شبکه ناپایدار، یک شبکه کوچک مستقل ساخته می‌شود تا نیازهای برق تجهیزات معدنی (مانند سنگ‌شکن‌های کوچک) و ساکنان روستا را تأمین کند، جایگزین ژنراتورهای دیزل شده و آلودگی و هزینه‌های سوخت را کاهش می‌دهد.

• ساختمان‌های عمومی بزرگ

  تأمین برق به بیمارستان‌ها، مرکز داده‌ها و مراکز حمل و نقل (فرودگاه‌ها، ایستگاه‌های راه‌آهن سریع‌السیر)، ارائه خروجی پایدار برای تضمین عملکرد بارهای حساس، و به عنوان منبع برق اضطراری در زمان قطع برق شبکه برای جلوگیری از حوادث پزشکی، از دست دادن داده یا اختلال در حمل و نقل.

• تاسیسات پشتیبان ایستگاه‌های برق انرژی‌های تجدیدپذیر

  همکاری با ایستگاه‌های برق بادی و فتوولتائیک، سیستم برق اضافی تولید شده توسط ایستگاه‌ها را ذخیره می‌کند، بهبود میزان یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر، و تأمین برق پایدار برای تأسیسات کمکی ایستگاه‌ها (مانند تأسیسات نظارت و نگهداری)، کاهش وابستگی ایستگاه‌ها به شبکه.

• خدمات کمکی برای شبکه‌های برق شهری

  در مرکز بارهای شبکه برق شهری (مانند مناطق تجاری و مسکونی) نصب می‌شود، در کاهش اوج، پر کردن دره و تنظیم فرکانس و ولتاژ شرکت می‌کند، فشار بر تأمین برق شبکه را کاهش می‌دهد، به ویژه مناسب برای مناطق با بارهای برق چگال و گسترش سخت شبکه.

• سناریوهای عملیات میدانی

  تأمین برق به مکان‌های عملیات میدانی مانند کاوش زمین‌شناسی، تحقیقات میدانی و پست‌های مرزی. طراحی سبک سیستم برای حمل میدانی مناسب است و می‌تواند "باد + خورشید + ذخیره‌سازی" را بدون نصب پیچیده تأمین کند، نیازهای برق عملیات تجهیزات و زندگی افراد را تأمین می‌کند.

 پیکربندی سیستم